宋旭光，許華寧，何玉冰，徐道明

0 引 言

腹橫肌(transversus abdominis，TrA)位于腹壁深層，是核心肌群的主要組成部分，可以輔助脊柱的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，與腰部疼痛和功能密切相關(guān)[1]。隨著社會(huì)工業(yè)化的發(fā)展，非特異性下背痛(non-specific low back pain，NLBP)患者越來(lái)越多，影響了生活質(zhì)量。有文獻(xiàn)報(bào)道，腹橫肌激活水平和脊柱穩(wěn)定性下降與NLBP存在相關(guān)性[2]。近年來(lái)，超聲成像技術(shù)在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，為腹橫肌提供了形態(tài)學(xué)評(píng)估，提高了腹橫肌訓(xùn)練效率，具有良好的可信度[3]。有學(xué)者提出僅測(cè)量腹橫肌厚度并不能完全反應(yīng)肌肉的興奮性[4]，因此尋找一種新的評(píng)價(jià)方法顯得尤為重要。剪切波超聲彈性成像技術(shù)(shear-wave ultrasound elastography，SWUE)可以定量測(cè)量組織硬度，楊氏模量值(Young′s modulus)越大，說(shuō)明組織硬度越大。目前，該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)肌肉的硬度，具有良好的一致性和可重復(fù)性[5]。但少有文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)SWUE評(píng)價(jià)腹橫肌的功能狀態(tài)。本研究通過(guò)SWUE觀察正常人腹橫肌楊氏模量值的可靠性，不同功能狀態(tài)下腹橫肌楊氏模量值的差異，以及腹橫肌楊氏模量值與厚度之間的相關(guān)性，為評(píng)價(jià)NLBP患者腹橫肌的狀態(tài)提供參照依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象收集2016年4-10月南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科門診健康志愿者60例，其中男28例，女32例。年齡19～62歲，平均(29.50±9.75)歲；身高148～189 cm，平均(168.03±9.25)cm；體重45～93 kg，平均(62.00±18.25)kg；體重指數(shù)(BMI)16.5～29.7 kg/m2，平均(21.94±3.12)kg/m2。納入標(biāo)準(zhǔn)：近6個(gè)月無(wú)腰背部疼痛；未曾接受過(guò)腹部手術(shù)；未服用任何會(huì)影響肌肉大小的藥物；無(wú)其他神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉、骨科疾?。粺o(wú)系統(tǒng)性、代謝性、內(nèi)分泌等病史。排除標(biāo)準(zhǔn)：下腰痛病史；下背部外傷史；腹部肌肉手術(shù)；脊柱側(cè)彎及脊柱手術(shù)；其他神經(jīng)肌肉相關(guān)疾病。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號(hào)：2016NL-029-01)，所有志愿者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法腹橫肌楊氏模量值檢測(cè)使用法國(guó)聲科影像公司(Supersonic Imagine)的AixPlorer聲藍(lán)超聲診斷儀，使用L10-2線陣探頭(頻率2～10 MHz)，選擇肌肉模式，適當(dāng)調(diào)節(jié)圖像至最佳。

檢測(cè)前訓(xùn)練受試者掌握腹橫肌激活動(dòng)作。囑受試者仰臥位，雙手自然放于身體兩側(cè)，屈髖屈膝，深吸氣后收腹提肛，激活腹橫。檢測(cè)時(shí)探頭定位于腋前線與臍水平線的交點(diǎn)，局部涂抹耦合劑，探頭垂直于皮膚表面，不加壓，探頭平行于肌纖維走行方向。

首先靜息狀態(tài)顯示灰階圖像，測(cè)量雙側(cè)腹橫肌厚度，不包括高回聲筋膜部分，測(cè)量線與腹橫肌垂直。激活后，于肌肉最緊張狀態(tài)再次測(cè)量。然后啟動(dòng)SWUE模式，感興趣區(qū)(方形)統(tǒng)一設(shè)置成15 mm×15 mm，Q-box圓形分析區(qū)域直徑統(tǒng)一設(shè)置為2 mm，待彈性圖像穩(wěn)定并充盈完整后選擇平均楊氏模量值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在腹橫肌靜息狀態(tài)和激活狀態(tài)分別測(cè)量。

腹橫肌相關(guān)測(cè)量由熟練操作SWUE的2位醫(yī)師采用同樣手法先后完成。醫(yī)師1測(cè)量2次，留存2組數(shù)據(jù)，醫(yī)師2測(cè)量1次，留存1組數(shù)據(jù)，共記錄3組數(shù)，每張圖像上取均勻分布3處數(shù)值取平均值。每次獲取的楊氏模量值圖至少間隔3 s以上。

2 結(jié) 果

2.1 腹橫肌楊氏模量值和厚度醫(yī)師間測(cè)量可信度分析醫(yī)師1的2次測(cè)量信度分析比較顯示差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，見表1。信度系數(shù)(ICC)均>0.40，說(shuō)明同一醫(yī)師腹橫肌楊氏模量值測(cè)量信度較好。醫(yī)師1和醫(yī)師2測(cè)量信度分析見圖1，Bland-Altman圖顯示醫(yī)師1和醫(yī)師2測(cè)量結(jié)果的差值符合95%一致性界限(95% limits of agreement,95%LoA)，即靜息狀態(tài)有95.8%(5/120)的點(diǎn)位于95%LoA之間，激活狀態(tài)有93.3%(8/120)的點(diǎn)位于95%LoA之間，說(shuō)明兩者測(cè)量一致性較好。

2.2 腹橫肌不同功能狀態(tài)下楊氏模量值測(cè)值對(duì)比靜息狀態(tài)和激活狀態(tài)下腹橫肌楊氏模量值和厚度對(duì)比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見圖2。

a:厚度；b:楊氏模量值圖2 腹橫肌不同狀態(tài)楊氏模量值和厚度測(cè)值對(duì)比值

2.3 腹橫肌楊氏模量值與厚度之間相關(guān)分析Spearman相關(guān)分析顯示，楊氏模量值和厚度間無(wú)線性相關(guān)關(guān)系(r=0.075/-0.051，P>0.05)。見圖3。

a:靜息狀態(tài)；b:激活狀態(tài)圖3 不同功能狀態(tài)下腹橫肌楊氏模量值與厚度相關(guān)性散點(diǎn)圖

表1 同一醫(yī)師腹橫肌楊氏模量和厚度測(cè)量信度分析(M±Q)

2.4 腹橫肌楊氏模量值、厚度與受試者基本信息多元線性回歸分析腹橫肌厚度(靜息)調(diào)整R2=0.630，F(xiàn)(4,54)=25.642(P<0.001)，腹橫肌厚度(激活)調(diào)整R2=0.495，F(xiàn)(4,54)=15.225(P<0.001)，提示納入模型的自變量——性別、年齡、身高和體重(變量BMI存在多重共線性，故剔除)對(duì)腹橫肌厚度的影響均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。腹橫肌楊氏模量值調(diào)整R2=0.065/-0.008，楊氏模量與受試者性別、年齡、身高、體重和BMI之間線性模型無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)?；貧w方程：腹橫肌厚度(靜息狀態(tài))=0.445+0.039×性別-0.003×年齡-0.002×身高+0.006×體重；腹橫肌厚度(激活狀態(tài))=0.593+0.092×性別-0.002×年齡-0.002×身高+0.005×體重。提示性別的影響最為顯著。

2.5 樣本總體均值評(píng)估腹橫肌楊氏模量值(靜息狀態(tài))：8.27～9.08 kPa；腹橫肌楊氏模量值(激活狀態(tài))：17.49～19.15 kPa；腹橫肌厚度(靜息狀態(tài))：0.29～0.32 cm；腹橫肌厚度(激活狀態(tài))：0.45～0.49 cm。

3 討 論

腹橫肌是深層肌，無(wú)法直接觀察和測(cè)量其是否收縮及收縮程度，所以臨床上針對(duì)腹橫肌的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練很難把握[7-8]。肌電圖為有創(chuàng)檢查，MRI昂貴、操作煩瑣等特點(diǎn)，這兩者未能在臨床廣泛應(yīng)用。超聲在評(píng)價(jià)肌肉功能狀態(tài)方面，雖然可以提供關(guān)于肌肉厚度或橫截面積等，但有時(shí)得到的數(shù)據(jù)卻不能客觀反應(yīng)收縮程度。有研究者發(fā)現(xiàn)超聲成像可以觀察到低強(qiáng)度的肌肉收縮，而不能準(zhǔn)確描述中高強(qiáng)度的收縮情況[9-10]。SWUE不需手動(dòng)施加壓力，減小了測(cè)量誤差，能直接獲得代表肌肉組織生物學(xué)特性的楊氏模量值。國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)中熟練操作者間腹橫肌楊氏模量值測(cè)量可重復(fù)性良好，非熟練操作者可重復(fù)性較差[11-12]。本研究2位醫(yī)師均熟練掌握SWUE操作，采用同一臺(tái)儀器及相同測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量可重復(fù)性良好，SWUE可以用于定量檢測(cè)腹橫肌組織硬度，評(píng)估肌肉的功能狀態(tài)。

本研究顯示，靜息狀態(tài)和激活狀態(tài)腹橫肌楊氏模量值差異顯著，激活狀態(tài)下楊氏模量值明顯增加，說(shuō)明腹橫肌硬度增加，這與預(yù)期結(jié)果一致。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)也有相同結(jié)論。Nordez等[13]應(yīng)用SWUE對(duì)肱二頭肌肌腹等長(zhǎng)收縮狀態(tài)下進(jìn)行楊氏模量值測(cè)量，結(jié)果表明肱二頭肌等長(zhǎng)收縮時(shí)與楊氏模量值之間存在正相關(guān)。溫朝陽(yáng)等[14]使用SWUE發(fā)現(xiàn)，肱二頭肌緊張狀態(tài)下楊氏模量值[(123.658±31.392)kPa]大于松弛狀態(tài)[(45.658±13.479)kPa]。以上研究表明SWUE可以定量評(píng)估腹橫肌不同功能狀態(tài)。除此之外，雙側(cè)腹橫肌楊氏模量值在不同功能狀態(tài)下對(duì)比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這是由于核心肌群本身起穩(wěn)定脊柱的作用，肌肉呈對(duì)稱生長(zhǎng)。

腹橫肌楊氏模量值作為一個(gè)新的功能評(píng)價(jià)指標(biāo)，本研究將其與腹橫肌厚度進(jìn)行了相關(guān)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同功能狀態(tài)下兩者散點(diǎn)圖均無(wú)線性相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)很小，說(shuō)明兩者不相關(guān)，楊氏模量值相對(duì)獨(dú)立，不受厚度影響，可作為一種新的功能評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行后續(xù)研究。在腹橫肌楊氏模量值、厚度與受試者基本信息的多元線性回歸分析中，腹橫肌楊氏模量值線性關(guān)系模型無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明其不受性別、年齡、體重等指標(biāo)影響，可以成為反映腹橫肌功能狀態(tài)的一個(gè)更為可靠的檢測(cè)指標(biāo)，在后續(xù)相關(guān)疾病研究中發(fā)揮重要作用。

本研究健康受試者以中青年為主，避免了年齡及疾病因素對(duì)肌肉硬度和功能狀態(tài)的影響[15]，但還有幾個(gè)注意事項(xiàng)及不足之處：部分女性靜息狀態(tài)下腹橫肌厚度較薄，楊氏模量值感興趣區(qū)的測(cè)量要調(diào)小，盡量不覆蓋周圍筋膜等結(jié)締組。盡管測(cè)量時(shí)探頭垂直于皮膚表面，由于腹橫肌較寬大，局部呈弧形結(jié)構(gòu)，仍然需注意聲束與肌纖維夾角不應(yīng)過(guò)大。Miyamoto等[16]比較探頭與肌束方向夾角及探頭與皮膚夾角對(duì)測(cè)量楊氏模量值的影響，發(fā)現(xiàn)探頭與肌束夾角<20°時(shí)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，探頭與皮膚表面夾角不影響楊氏模量值。本研究在設(shè)計(jì)時(shí)未記錄剪切波速度，也未在腹橫肌橫切面測(cè)量，缺少了這些因素的對(duì)比。有文獻(xiàn)[17]表明楊氏模量值和剪切波速度對(duì)肌肉硬度評(píng)估均有參考意義，建議同時(shí)參考兩個(gè)量化指標(biāo)。有研究發(fā)現(xiàn)，剪切波在結(jié)締組織傳播速度減慢，縱切面掃查時(shí)探測(cè)到的剪切波傳播速度是沿其肌纖維傳播的速度，速度較快；而在橫斷面時(shí)，剪切波在肌纖維和結(jié)締組織之間反復(fù)出入，可能會(huì)影響其傳播速度[18-19]。因而橫切時(shí)SWUE值較縱切明顯減小。Chino等[20]研究顯示，剪切波速度測(cè)值隨切面不同而變化，腓腸肌縱切時(shí)其剪切波速度測(cè)值較橫切測(cè)值高并存在差異。國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中應(yīng)用SWUE評(píng)估肌肉組織硬度時(shí)，更推薦肌肉縱切面測(cè)值[21-22]。

綜上所述，SWUE可以定量評(píng)估腹橫肌不同的功能狀態(tài)，醫(yī)師測(cè)量一致性及可重復(fù)性較好，為腹橫肌功能狀態(tài)的評(píng)估提供了一種相對(duì)獨(dú)立的新方法，從而比較客觀地評(píng)價(jià)腹橫肌的功能狀態(tài)。但目前SWUE應(yīng)用于腹橫肌的研究較少，缺少統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)肌肉本身的復(fù)雜性和操作者本身的主觀性等因素也會(huì)給研究帶來(lái)一定困難。因此，今后還需進(jìn)一步研究其方法學(xué)，使該技術(shù)可以作為一項(xiàng)比較可靠的定量監(jiān)測(cè)指標(biāo)應(yīng)用于臨床檢查過(guò)程中，為后續(xù)肌肉方面的疾病診斷和治療效果評(píng)估提供了一定的研究基礎(chǔ)。